计算机控制系统应用举例
任务二 计算机控制系统设计举例
（二） 总体方案设计
1．控制任务
(1)控制泵数4台主泵+1台附属小泵(主泵个数可在1～4台内设定)。 (2)供水压力闭环榨制粹制精彦±0.01 MPa。 (3)所有泵均采用软起动。 (4)恒压变量控制。
(5)变压变量控制将压力变送器安置在管网末梢，可以实现管网 末梢恒压、泵出口变压的目的。也可将流量计瞬时输出信号转 换为0～5v电信号进行变压控制。
若变频泵加速到额定
转速后，实际压力低 于设定压力，则将变 频泵切换到工频运行， 同时起动下一台泵变频运行·· · · · · 如此循环，直到最后一台机组投 入运行，达到管网压力恒定。
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减泵过程：
当用户用水量
减小时，CPU 检测到管网出
水口压力趋于
上升，让变频 泵减速运行， 减小出水量， 使管网压力恒
任务二 计算机控制系统设计举例
一、变频调速恒压供水控制系统 应用交流电动机变频调速技术和微机控制技术 的高度自动化供水系统，适用于一切需要压力供水的 场合，可取代水塔、高位水箱和气压罐。
2015/10/20
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目的：了解变频调试恒压供水系统设计过程；掌握系 统设计原则、方法的具体运用；把握实际供水系统设 计的相关技术点及相关知识点的综合运用。 重点：工艺要求分析，总体方案设计，硬件功能电路 设计，控制算法设计。 一、明确工艺要求 二、总体方案设计
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（3）性能特点
1）可根据水压和用水量的大小合理选配水泵。
2）无压力罐，结构紧凑，占地面积小，便于集中管理。 3）全自动运行，达到无人操作。 通过采用降压、补偿或变频等技术手段，电压由零 慢慢提升到额定电压，使电机启动的全过程都不存在冲 4）系统具有欠电压、过电压、过电流、短路、过热等多种故 击转矩，实现电动机及机械负载的平滑起动，减少起动 障保护和报警装置。 电流对电网的影响程度，使电网和机械系统得以保护。
计算机在建筑智能控制系统中的应用分析
计算机在建筑智能控制系统中的应用分析1. 引言1.1 计算机在建筑智能控制系统中的应用分析随着科技的不断发展，计算机在建筑行业中的应用也日益广泛。
建筑智能控制系统是指通过计算机技术与自动化技术相结合，实现对建筑内部环境的监测、调节和控制，提高建筑的舒适度、安全性和能源利用效率。
本文将对计算机在建筑智能控制系统中的应用进行深入分析，探讨其在建筑行业中的重要性和发展趋势。
在建筑智能控制系统中，计算机扮演着至关重要的角色。
它能够实时监测建筑内部的各项数据，如温度、湿度、光照等，通过算法分析和处理这些数据，实现智能化的控制和调节。
计算机的快速运算能力和智能算法的优化，使得建筑系统能够更加智能化、灵活化和高效化。
计算机还具有诸多优势，使其在建筑智能控制系统中得到广泛应用。
其中包括快速响应能力、数据处理精度高、节能环保等特点，为建筑系统的智能化提供了良好的技术支持。
在具体应用方面，计算机可以实现对建筑系统的自动控制、能源管理、安防监控等功能，大大提升了建筑的舒适度和安全性。
技术的不断发展也带来了越来越多的创新应用，如人脸识别、智能家居等，进一步提升了建筑系统的智能化水平。
计算机在建筑智能控制系统中的应用前景广阔，技术的发展也将不断推动建筑行业的创新发展。
通过不断探索和应用计算机技术，建筑行业将迎来更加智能化、高效化的发展。
2. 正文2.1 建筑智能控制系统概述建筑智能控制系统是利用先进的计算机技术和传感器技术，实现对建筑物内部环境进行监测、控制和调节的系统。
它通过搜集建筑内的温度、湿度、光照等各种数据，然后通过算法进行分析和判断，最终实现对建筑内环境的智能调节。
建筑智能控制系统不仅可以提高建筑物的舒适性，还可以提高建筑物的节能性能，降低能耗。
通过智能控制系统，可以实现对建筑物的节能调度、设备运行状态监控、故障诊断等功能，从而提高建筑物的运行效率和可靠性。
建筑智能控制系统还可以实现远程监控和调节，使得建筑物的管理更加方便和智能化。
计算机控制系统的应用及发展
第一章计算机过程控制系统的应用与开展在石油、化工、冶金、电力、轻工和建材等工业生产中连续的或按一定程序周期进行的生产过程的自动控制称为生产过程自动化。
生产过程自动化是保持生产稳定、降低消耗、降低本钱、改善劳动条件、促进文明生产、保证生产平安和提高劳动生产率的重要手段，是20世纪科学与技术进步的特征，是工业现代化的标志。
但凡采用模拟或数字控制方式对生产过程的某一或某些物理参数进行的自动控制就称为过程控制。
过程控制系统可以分为常规仪表过程控制系统与计算机过程控制系统两大类。
随着工业生产规模走向大型化、复杂化、精细化、批量化，靠仪表控制系统已很难到达生产和管理要求，计算机过程控制系统是近几十年开展起来的以计算机为核心的控制系统。
1.1 计算机过程控制系统的开展回忆世界上第一台电子数字计算机于19461959年世界上第一台过程控制计算机TRW-300回忆工业过程的计算机控制历史，经历了以下几个8寸期：(1)起步时期(20世纪50年代)。
20世纪50年代中期，有人开始研究将计算机用于工业过程控制。
(2)试验时期(20世纪60年代)。
1962年，英国的帝国化学工业公司利用计算机完全代替了原来的模拟控制。
(3)推广时期(20世纪70年代。
随着大规模集成电路(LSI)技术的开展，1972年生产出了微型计算机(mi—erocomputer)。
其最大优点是运算速度快，可靠性高，价格廉价和体积小。
(4)成熟时期(20世纪80年代)。
随着超大规模集成电路(VLSI)技术的飞速开展，使得计算机向着超小型化、软件固定化和控制智能化方向开展。
80年代末，又推出了具有计算机辅助设计(CAD)、专家系统、控N*0管理融为一体的新型集散控制系统。
(5)进一步开展时期(20世纪90年代)。
在计算机控制系统进一步完善应用更加普及，价格不断下降的同时，功能却更加丰富，性能变得更加可靠。
1.2 计算机过程控制系统的分类计算机控制系统的应用领域非常厂泛，计算机可以控制单个电机、阀门，也可以控制管理整个工厂企业；控制方式可以是单回路控制，也可以是复杂的多变量解耦控制、自适应控制、最优控制乃至智能控制。
计算机控制技术在工业自动化生产中的应用研究
计算机控制技术在工业自动化生产中的应用研究摘要：计算机控制技术应用于工业生产，可提升工业生产效率，同时在安全性以及性能提升方面都要发挥着重要作用。
本文主要概述数字控制技术、IPC系统、可编程控制器、集散式控制系统等在内的计算机控制技术的工业自动化生产中的应用，其中以集成化系统在汽车生产线当中的应用为例，对计算机控制技术做研究与论述，为其在工业自动化生产中未来的发展保驾护航。
关键词：计算机控制技术；工业自动化；生产；应用研究。
一、计算机控制技术计算机控制系统的主要目的是可以通过硬件、软件实现控制被控对象的目的。
软件作为计算机控制系统的核心，而硬件则负责搭建计算机控制系统和被控制对象之间的桥梁。
自动控制系统便是依托计算机控制技术而形成，其结构示意图如下：图一自动控制系统典型结构系统图二、自动化生产线中应用自动控制技术意义（一）相辅相成、共同发展目前，计算机控制技术朝着智能化的方向发展，应用于工业生产线可对语音、文字、图像等各种生物技术进行模拟，可促使自动化生产线从单一的流水线转变为复杂的工业系统和对象，从而朝着复杂综合的方向发展[1]。
（二）自动化生产线设备节能改造自动化生产线应用计算机控制技术，可以规避传统手工作坊造成的工作效率低下及劳动力浪费等不良现象。
计算机控制技术当中的自动机程序，可根据用户所需生产线要求更新调配计算机系统，提高生产线和计算机控制系统之间的适配率，在不进行整体改造和维修的基础上，满足客户多样化的要求。
在现代科技的带领下，计算机控制技术中技术代码不断更新迭代，应用于自动化生产线电气设备，可大幅度降低成本以及开发周期，获取更高的技术开发效率和质量，以此实现利益最大化。
除此之外，新旧计算机系统合并使用，也可节省资源降低生产成本[2]。
三、计算机控制技术在工业自动化生产中的应用分析（一）数字控制数字控制技术可控制由生产需求设计而成的数字编码。
生产需求质量转化为工业生产设备可识别代码，在数字控制技术的帮助下实现自动化生产。
简述计算机系统的组成并举例
简述计算机系统的组成并举例计算机系统是由硬件和软件两部分组成的，硬件包括中央处理器（CPU）、内存、硬盘、显示器、键盘等，而软件则包括操作系统、应用程序、驱动程序等。
1. 中央处理器（CPU）：CPU是计算机的核心部件，负责执行指令、进行数据处理和控制计算机的操作。
例如，Intel的酷睿 i7 可以提供高性能的计算能力，适用于高要求的应用场景。
2. 内存（RAM）：内存是计算机用来存储运行中的数据和程序的地方，可分为主存储器和辅助存储器。
例如，Kingston的超频内存条可以提供更高的运行速度和稳定性。
3. 硬盘：硬盘是计算机用来存储数据的设备，可以分为机械硬盘（HDD）和固态硬盘（SSD）。
例如，西部数据的蓝盘可以提供大容量的数据存储。
4. 显示器：显示器用来显示计算机处理的图像和文字信息，分为液晶显示器和LED显示器。
例如，戴尔的超薄边框显示器可以提供更广阔的视野。
5. 键盘：键盘是输入设备，用来输入文字和命令。
例如，罗技的机械键盘可以提供更好的手感和耐久性。
6. 操作系统：操作系统是计算机的核心软件，负责管理计算机的硬件和软件资源，并提供用户界面。
例如，Windows、Mac OS和Linux都是常见的操作系统。
7. 应用程序：应用程序是为满足用户需求而开发的软件，可以分为办公软件、娱乐软件、设计软件等。
例如，Microsoft Office是一套常用的办公软件套件。
8. 驱动程序：驱动程序是连接硬件和操作系统的软件，负责控制硬件设备的功能。
例如，NVIDIA的显卡驱动程序可以提供更好的图形性能和稳定性。
9. 网络设备：网络设备包括路由器、交换机、调制解调器等，用于建立和管理计算机之间的网络连接。
例如，Cisco的路由器可以提供高速、稳定的网络连接。
10. 安全软件：安全软件用于保护计算机系统免受病毒、恶意软件和网络攻击的威胁。
例如，卡巴斯基的杀毒软件可以提供全面的计算机安全保护。
11. 数据库管理系统：数据库管理系统用于管理和组织大量数据，并提供数据的存储、检索和处理功能。
计算机控制系统的特点及其应用领域
第一章计算机控制系统的特点及其应用领域。
1.计算机控制系统的控制过程是怎样的?计算机控制系统的控制过程可归纳为以下三个步骤：(1)实时数据采集：对被控量的瞬时值进行检测，并输入给计算机。
(2)实时决策：对采集到的表征被控参数的状态量进行分析，并按已定的控制规律，决定下一步的控制过程。
(3)实时控制：根据决策，适时地对执行机构发出控制信号，完成控制任务。
2.实时、在线方式和离线方式的含义是什么？(1)实时：所谓“实时”，是指信号的输入、计算和输出都是在一定时间范围内完成的，即计算机对输入信息以足够快的速度进行处理，并在一定的时间内作出反应并进行控制，超出了这个时间就会失去控制时机，控制也就失去了意义。
(2)“在线”方式：在计算机控制系统中，如果生产过程设备直接与计算机连接，生产过程直接受计算机的控制，就叫做“联机”方式或“在线”方式。
(3)“离线”方式：若生产过程设备不直接与计算机相连接，其工作不直接受计算机的控制，而是通过中间记录介质，靠人进行联系并作相应操作的方式，则叫做“脱机”方式或“离线”方式。
3.微型计算机控制系统的硬件由哪几部分组成？各部分的作用是什么？由四部分组成。
图1.1微机控制系统组成框图(1)主机：这是微型计算机控制系统的核心，通过接口它可以向系统的各个部分发出各种命令，同时对被控对象的被控参数进行实时检测及处理。
主机的主要功能是控制整个生产过程，按控制规律进行各种控制运算(如调节规律运算、最优化计算等)和操作，根据运算结果作出控制决策；对生产过程进行监督，使之处于最优工作状态；对事故进行预测和报警；编制生产技术报告，打印制表等等。
(2)输入输出通道：这是微机和生产对象之间进行信息交换的桥梁和纽带。
过程输入通道把生产对象的被控参数转换成微机可以接收的数字代码。
过程输出通道把微机输出的控制命令和数据，转换成可以对生产对象进行控制的信号。
过程输入输出通道包括模拟量输入输出通道和数字量输入输出通道。
PID例子
-0.008时，系统无振荡，过渡过程时间大约25.5s； ④Ki= -0.014时，系统出现振荡，过渡过程时间大约41s。 ⑤在Kp＝-0.06时，参数Ki在-0.008附近的一个小区间（0.009～-0.006）内，系统的动、静态特性较好：没有静 态误差，不出现振荡和超调现象，过渡时间较短。 如果偏离这一个小区间，Ki过大时，使系统的超调量 增加，振荡次数增多，响应时间过长，动态特性变坏， 如果Ki过小，虽然系统没有超调，但响应迟缓。
北京交通大学 3
（五）PID算法的改进
1、微分项的改进 （1）微分项对高频干扰非常敏感，当输入e(kt)受到高频干扰，经微分后 会将干扰信号放大并传输到输出端。
（2）采用微分平滑方法，以t0=(KT-1.5T)为中心，取附加4个点的微分平 均值作微分项的输出。 TD u(kT ) [e(k ) 3e(k 1) 3e(k 2) e(k 3)] 6
（2）当 e(KT) ＞a 时，U(K)=Kp(k)+Kd[e(k)-e(k-1)]
当 e(KT) ＜a 时，U(K)= Kp(k)+Ki∑E(i)+Kd[e(k)-e(k-1)] （3）经实验，a取30。
3、数字滤波
该系统中，卤钨灯管会产生电磁辐射，对热电偶的信号产生干扰。除了 在硬件上采用抗干扰措施外，软件方面采用了数字滤波技术。
由于前方没有车辆，采用速度控制的方法进行控制， 使自车平稳地达到并保持巡航速度。仿真结果见图所示。
图13 仿真实验一：速度、时间响应曲线
北京交通大学 24
自车以 vc 18m / s 速度行驶，突然前方一速度为 v p 20m / s 的车拐入本车道，两车实际距离 d r 25m。
计算机控制系统
计算机控制系统随着科技的飞速发展，计算机控制系统已经成为现代生产过程中不可或缺的一部分。
计算机控制系统结合了计算机技术和自动化控制理论，通过在工业生产中引入计算机实现对生产过程的实时监控和调整，以追求最佳性能和生产效率。
一、计算机控制系统的基本构成计算机控制系统主要由硬件和软件两大部分组成。
硬件部分包括计算机、输入输出设备、控制对象和传感器等。
软件部分则包括操作系统、控制算法程序和其他支持软件等。
通过硬件和软件的协同工作，计算机控制系统可实现对生产过程的精确控制。
二、计算机控制系统的主要优点1、自动化：计算机控制系统能根据预设程序自动监控和调整生产过程，减轻了人工操作负担，提高了生产效率。
2、精确性：计算机控制系统可以通过传感器实时获取生产数据，通过算法程序进行精确计算和控制，避免了人为误差。
3、优化性能：计算机控制系统可以通过优化算法不断优化生产过程，提高产品质量和性能。
4、远程监控：通过互联网技术，计算机控制系统可以实现远程监控，方便管理人员随时了解生产状况并进行调整。
三、计算机控制系统在各行业的应用1、制造业：在制造业中，计算机控制系统被广泛应用于生产线的控制、工艺过程的优化、设备故障的预测和维护等。
2、能源行业：在能源行业中，计算机控制系统负责对电力、石油、煤炭等能源的生产、传输和分配进行实时监控和控制。
3、交通运输业：在交通运输业中，计算机控制系统用于对交通信号灯、地铁列车、航空交通等的管理和控制。
4、农业：在农业领域，计算机控制系统已开始用于大棚种植、畜牧业和渔业等，通过精准控制提高农业生产效率。
四、未来发展趋势随着、物联网和大数据等技术的发展，计算机控制系统将迎来更多的发展机遇。
未来，计算机控制系统将更加智能化、自适应和协同化，能够更好地满足复杂多变的生产需求。
随着绿色环保理念的深入人心，计算机控制系统也将更加注重节能减排和环保，助力实现可持续发展目标。
计算机控制系统在自动化和效率方面具有显著优势，广泛应用于各行业领域。